滑坡敏感性因子分析與穩(wěn)定性評價

1、第5卷 第8期 中 國 水 運(yùn) Vol.5 No.8 2007年 8月 China Water Transport August 2007滑坡敏感性因子分析與穩(wěn)定性評價韋明華 于大鵬摘 要：以巴東縣大園子滑坡為例，根據(jù)滑坡的規(guī)模、影響因素以及滑坡的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，進(jìn)行滑坡敏感性因子分析及穩(wěn)定性分析評價。提出了有針對性的治理措施和滑坡監(jiān)測的建議，為滑坡體的有效整治提供依據(jù)。 關(guān)鍵詞：滑坡 敏感性分析 穩(wěn)定性分析 穩(wěn)定性評價中圖分類號：TU434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-7973（2007）08-0097-02一、引言邊坡穩(wěn)定性問題一直是巖土工程的一個重要的研究內(nèi)容。有關(guān)邊坡穩(wěn)

2、定的影響因素較多，其具有復(fù)雜性、不確定性，目前對其研究大多從地形地貌、土體性質(zhì)、土體結(jié)構(gòu)面、地下水、地震、工程影響等方面進(jìn)行分析評價。在一定的邊坡工程地質(zhì)條件下，有些因素對邊坡失穩(wěn)貢獻(xiàn)較大，而有些則較小，或者說影響因子對邊坡失穩(wěn)的敏感性是不同的。在邊坡與滑坡治理工程中，影響因素的敏感性分析非常重要。二、大園子滑坡工程地質(zhì)條件 1滑坡形態(tài)大園子滑坡平面呈東西向展布，呈舌形狀，滑體縱長約230m，寬約190m，面積約4.37×104m2，滑體均厚約15m，體積約65.55×104m3，滑坡主滑方向60°，為碎塊石土堆積層滑坡?；驴v向上緩下陡，為凹形坡，滑坡范圍內(nèi)坡面

3、凸凹；2500m 高程以上總體坡度25°，250m 高程以下坡度30°；北部出露中厚層厚層狀T2b3白云質(zhì)灰?guī)r和泥灰?guī)r，巖體較完整，但泥灰?guī)r層中層間節(jié)理發(fā)育；南部為中厚層狀T2b2泥巖和粉砂巖，間夾薄層泥巖、粉砂巖和鈣質(zhì)泥巖，完整性較好，短小裂隙發(fā)育?；潞缶壖澳媳眰?cè)緣清晰，前緣剪出口不明顯。北側(cè)緣以天然沖溝為界（同時為T2b2和T2b3的地質(zhì)界限），南側(cè)緣以巖、土接觸面為界，后緣以天然陡坎為界。后緣高程約330米，前緣高程約210米。2巖土體特征大園子滑坡出露的基巖地層主要為三疊系中統(tǒng)巴東組第二段和第三段；滑體主要為第四系崩坡積碎塊石夾粉質(zhì)粘土和潛在滑動面pm1 pm2天

4、然狀況Bishop 法 1.209059 1.128094傳遞系數(shù)法 1.210525 1.129837人工開挖銅礦丟棄的棄楂；滑帶土主要為礫粉質(zhì)粘土，紫紅色，土石比7：3，礫石直徑小于3cm，次棱角-磨圓狀，成分為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，不定向排列，偶見棱角狀碎石，碎片狀，直徑小于6cm，粘土土體為紫紅色粉質(zhì)粘土，潮濕，軟塑，粘性極強(qiáng)；滑床主要為三疊系中統(tǒng)巴東組第二段（T2b2），主要巖性為中風(fēng)化紫紅色中厚層厚層狀粉砂質(zhì)泥巖等?；w碎塊石滲透系數(shù)較大，在坡體易形成滲流場，增加坡體的滲透壓力；滑帶為礫粉質(zhì)粘土抗剪強(qiáng)度較低，受雨水浸泡后強(qiáng)度降低，由此可知地層巖性因素是滑坡形成和影響其穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。

5、3水文地質(zhì)條件地下水主要有基巖裂隙水和第四系松散巖類孔隙水，主要接受大氣降水入滲補(bǔ)給，排泄至兩側(cè)沖溝和長江。覆蓋層孔隙水：本區(qū)殘坡積碎塊石土厚度218m，其透水性較好，為季節(jié)性含水層，主要接受大氣降水補(bǔ)給，在小范圍自成補(bǔ)逕排泄系統(tǒng)，此類地下水的活動對滑坡的影響較大?；鶐r裂隙水：由于淺部風(fēng)化裂隙發(fā)育，含裂隙水，其賦水性弱，動態(tài)變化大，地下水靠大氣補(bǔ)給，排泄主要受微地貌控制，流量小，僅局部見少量地下水水滲出。三、滑坡敏感性因子分析及穩(wěn)定分析 1滑坡穩(wěn)定性分析由于該滑坡上部碎石土中夾有兩層厚約0.2m 的粉質(zhì)粘土，故該滑坡可能存在兩類潛在滑動面，即上部碎塊石土沿內(nèi)部粉質(zhì)粘土夾層構(gòu)成的潛在滑移面（pm

6、1）以及上部碎塊石土與基巖接觸面構(gòu)成潛在滑移面（pm2），利用規(guī)范推薦的不平衡推力法和Bishop 法計(jì)算得各潛在滑動面的穩(wěn)定性如表1。穩(wěn)定性系數(shù)天然狀況+50年一遇暴雨 Bishop 法 1.096058 0.9878782傳遞系數(shù)法 1.103475 1.000321表1 大園子滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果2敏感性因素分析與敏感系數(shù)影響滑坡穩(wěn)定性的因素較多，其中主要有巖土體的容重、性分析結(jié)果可知由上部碎石土沿粉質(zhì)粘土夾層構(gòu)成的潛在滑移面（pm1）在兩種計(jì)算工況下均處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，而由上部碎石土與基巖接觸面（滑帶土）構(gòu)成的潛在滑移面（pm2）抗剪強(qiáng)度C、值、地表荷載等影響因素，由大園子滑坡穩(wěn)定收稿日

7、期：2007-7-2作者簡介：韋明華 （1972-） 貴州地礦局103地質(zhì)大隊(duì) （554300） 研究方向：巖土工程98 中 國 水 運(yùn) 第5卷 在工況1下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在工況2下則處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，同時可知在強(qiáng)降雨條件下滑坡的穩(wěn)定性有較大幅度的降低，而降雨對巖土體的容重以及抗剪強(qiáng)度C、值均有較大的影響。因此本次滑坡敏感性因素分析主要考慮以上兩個因素對滑坡穩(wěn)定性的影響。敏感性分析計(jì)算剖面仍采用穩(wěn)定性分析剖面，計(jì)算工況選擇設(shè)計(jì)工況（工況2），滑動面選擇在該工況下處于欠穩(wěn)定的pm2潛在滑動面?；旅舾行苑治鲋羞\(yùn)用傳遞系數(shù)法或其它方法計(jì)算出基準(zhǔn)條件之下的滑坡穩(wěn)定系數(shù)F s0，在此基礎(chǔ)上變動C 或，

8、其它參數(shù)固定不變，計(jì)算該參數(shù)在其變動范圍內(nèi)，滑坡體穩(wěn)定系數(shù)變化的結(jié)果，從而得出敏感系數(shù)S，其計(jì)算公式如下：S=（1/2）×100 X為C 或的變化量；Xmax-Xmin 為C 或的變化范圍； Fs為Fs 對應(yīng)X 的變化量； F s0為Fs 的基準(zhǔn)值。一般取1。 3滑坡敏感性分析（1）C值對滑坡穩(wěn)定性的影響抗剪強(qiáng)度參數(shù)C 值對滑坡敏感性分析成果見表2，其敏感性分析曲線見圖1。表2 抗剪強(qiáng)度C 值對滑坡敏感性分析成果表 （1）式中：1=Fs/ Fs0，2=X/（Xmax-Xmin）；S 值越大，敏感性越強(qiáng)，由表45及圖45可知抗剪強(qiáng)度C 值每增加1kpa，則穩(wěn)定性系數(shù)提高約1.22%，由

9、此可知滑坡穩(wěn)定性對抗剪強(qiáng)度C 值的敏感性較大。（2）抗剪強(qiáng)度參數(shù)值對滑坡穩(wěn)定性的影響抗剪強(qiáng)度參數(shù)值對滑坡敏感性分析成果見表3，其敏感性分析曲線見圖2。表2 抗剪強(qiáng)度值對滑坡敏感性分析成果表14 0.87 25.815 0.91 25.916 0.95 26.017 0.98 25.918 1.02 27.019 1.06 26.820 1.10 26.921 1.14 27.1四、滑坡穩(wěn)定性評價由滑坡穩(wěn)定性分析結(jié)果結(jié)合滑坡敏感性分析成果以及滑坡區(qū)變形宏觀分析，對巴東縣大圓子滑坡變形體的評價如下：（1）滑坡中由上部碎塊石土沿粉質(zhì)粘土夾層構(gòu)成的潛在滑移面（pm1）在天然狀況以及天然狀況+50年一遇

10、暴雨工況下均處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，即該滑坡沿粉質(zhì)粘土夾層滑動的可能性不大。29 0.96 8.5230 0.98 8.5131 0.99 8.4732 1.00 0參考文獻(xiàn)1 龔曉南. 21世紀(jì)巖土工程發(fā)展展望. 巖土工程學(xué)報(bào). J.2000. 2. 2：238242.2 鄭穎人，楊明成. 邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)求解格式的分類統(tǒng)一.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). J. 2004. 23（16）：28362841. 3 楊學(xué)堂，王飛. 邊坡穩(wěn)定性評價方法及發(fā)展趨勢. 巖土工程技術(shù). J. 2004. 18（2）：103106.4 簡文彬，姚環(huán)，焦述強(qiáng)等. 漳（州）-龍（巖）高速公路石崆山高邊坡穩(wěn)定性評價. J. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2002. 21（1）：4347.33 1.01 8.5434 1.02 8.5435 1.04 8.52圖2 抗剪強(qiáng)度值敏感性分析曲線S 值越大，敏感性越強(qiáng)，由表46及圖46可知抗剪強(qiáng)度值每增加1°，則穩(wěn)定性系數(shù)提高在3.65%3.93%，由此可知滑坡穩(wěn)定性對抗剪強(qiáng)度值的敏感性更大。28 0.95 8.52（2）滑坡中由上部碎塊石土與基巖接觸面構(gòu)成的潛在滑移面在天然狀況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在天然狀況+50年一遇暴雨工況下則處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。在現(xiàn)場調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)滑坡前緣及后緣局部出現(xiàn)局部跨塌現(xiàn)象